JP2011239668A - 人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム - Google Patents

人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム Download PDF

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Abstract

【課題】 人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する一種の人力に駆動される非同期有線伝送電気駆動システムを提供する。
【解決手段】 人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムはモータで負荷を駆動する。本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力に駆動される発電機を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に制御することにより、モータで負荷を駆動する。
【選択図】 図１

Description

人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムに関する。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動であるが、また人力により駆動し、また電気モータを補助動力とし、その電気エネルギー源は、通常外部電源または電気エネルギー蓄電装置を用いる。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動である。特許文献１には、ペダルに加わる踏力に応じた補助動力を発生する電導直流モータおよび電導直流モータの電源となるバッテリを搭載した電動自転車が記載されている。
特開２０００−００６８７８号公報
本発明の目的は、人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する一種の人力に駆動される非同期有線伝送電気駆動システムを提供することにある。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、モータで負荷を駆動する。本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力に駆動される発電機を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に駆動と制御することにより、モータで負荷を駆動する。
本発明の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムの主なブロック模式図である。 図１に電気制御装置（１０７）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に電気制御装置（１０７）及び蓄放電装置（１０８）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図１に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図２に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 図３に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。 は図１３に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１４に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１５に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１６に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１７に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１８に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図１９に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図２０に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図２１に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図２２に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図２３に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図２４に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
一種の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力により発電機を動かし、身体のエネルギーを運動エネルギーに転換させ、発電機で発電される電気エネルギーを通して、モータを非同期的に駆動することにより、電気エネルギーを回転運動のエネルギーに転換することにより、負荷を駆動する。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動であるが、また人力により駆動し、また電気モータを補助動力とし、その電気エネルギー源は、通常外部電源または電気エネルギー蓄電装置を用いる。
本発明は一種の人力に駆動される人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムであって、その特徴は人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する。
本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動することをモータを駆動する負荷へ応用し、本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動するは、人力に駆動される発電機を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を駆動と制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に駆動と制御することにより、モータを駆動する負荷へ応用する。主な構成は以下を含む。
人力駆動入力装置（１０１）：人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機（１０２）を駆動し、または伝動変速を経て、発電機（１０２）を駆動する。
発電機（１０２）：発電機（１０２）は、交流または直流発電機により構成されることを含み、直接または前置された変速装置（１０３）を経て、人力駆動入力装置（１０１）の回転運動のエネルギーにより駆動され、生成された電気エネルギーを出力する。
モータ（１０４）：モータ（１０４）は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機（１０２）の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷（１０５）を駆動し、または伝動変速を経て、負荷（１０５）を駆動する。
上述の発電機（１０２）の入力回転速度とモータ（１０４）の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧電流と回転速度とトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機（１０２）の電気エネルギーの出力端とモータ（１０４）の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機が発電する電気エネルギーを制御し、及び／またはモータ（１０４）の入力電気エネルギーを制御することにより、モータ（１０４）の回転速度を制御する。
本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動する発電機（１０２）がモータ（１０４）間の電気エネルギーに対する制御機能は以下を含む。
（１） 発電機（１０２）により発電される電気エネルギーでモータ（１０４）を駆動し、またモータ（１０４）制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、一方向導電回路装置、例えばダイオードまたはサイリスタの制限を通して、またはスイッチの操作を通して、発電機へのフィードバックができない。及び／または、
（２） 発電機（１０２）により発電される電気エネルギーでモータ（１０４）を駆動し、及びモータ（１０４）制動時、電気エネルギーを再生させ、逆方向に発電機（１０２）を駆動することにより、発電機をモータ機能として稼動させる。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムの発電機（１０２）がモータ（１０４）に出力する電気エネルギーに関する構成及び稼動特性は、（１）〜（８）の少なくとも１つを含む。
（１） 直流発電機の電気エネルギーにより直接直流モータを非同期的に駆動する。及び／または、
（２） 直流発電機の電気エネルギーによりインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を経て、交流モータを非同期的に駆動する。及び／または
（３） 交流発電機の電気エネルギーにより直接交流モータを非同期的に駆動する。及び／または、
（４） 交流発電機の電気エネルギーによりインバータを経て、直流モータを非同期的に駆動する。
（５） 発電機の回転方向とモータの回転方向は同じである。及び／または、
（６） 発電機の回転方向とモータの回転方向は異なる。及び／または、
（７） モータの回転方向は固定であり、発電機の回転方向とは無関係である。及び／または、
（８） モータの回転方向は電気制御装置に制御され、発電機の回転方向とは無関係である。
図１に本発明の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動する主なブロック模式図を示す。図１の主な構成は以下を含む。
人力駆動入力装置（１０１）：人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成されることにより、直接発電機（１０２）を駆動し、または伝動変速を経て、発電機（１０２）を駆動する。
発電機（１０２）：発電機（１０２）は、交流または直流発電機により構成されることを含み、人力に駆動される入力装置（１０１）の回転運動のエネルギーに駆動され、形成される電気エネルギーを出力する。
モータ（１０４）：モータ（１０４）は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機（１０２）の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷（１０５）を駆動し、または伝動変速を経て、負荷（１０５）を駆動する。
上述の発電機（１０２）の入力回転速度とモータ（１０４）の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧電流と回転速度とトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機（１０２）の電気エネルギーの出力端とモータ（１０４）の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機からの電気エネルギーを制御し、及び／またはモータ（１０４）に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めると、人力駆動入力装置（１０１）とモータ（１０４）との間に電気制御装置（１０７）を設置される。
図２は図１に電気制御装置（１０７）を設ける実施例のブロック模式図である。その中の電気制御装置（１０７）は、電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成されることにより、発電機（１０２）からモータ（１０４）へ伝送される電圧と電流とを制御し、及び／または、モータ（１０４）へ入力される電圧と電流を制御することにより、モータ（１０４）の回転速度、トルクおよび回転方向を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めると、発電機（１０２）とモータ（１０４）との間に電気制御装置（１０７）及び蓄放電装置（１０８）を設置する。
図３は図１に電気制御装置（１０７）及び蓄放電装置（１０８）を設ける実施例のブロック模式図である。その中の蓄放電装置（１０８）は、充放電可能な電池またはキャパシタ及びスーパーキャパシタのうち少なくとも一方により構成される。蓄放電装置（１０８）に出力できるインタフェース、例えばプラグまたはソケット及びコネクタのうち少なくとも一方を設置することにより、外部電流の蓄放電装置（１０８）に対して充電し、または蓄放電装置（１０８）により外部に対して電気を供給する。
電気制御装置（１０７）は電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成され、発電機（１０２）とモータ（１０４）と蓄放電装置（１０８）と間の電気エネルギーの稼動を制御し、（１）〜（７）の少なくとも１つを含む。
（１） 発電機（１０２）からモータ（１０４）へ伝送される電圧と電流を制御し、及び／またはモータ（１０４）へ入力される電圧と電流を制御することにより、モータ（１０４）の回転速度、トルクと回転方向を制御する。
（２） 蓄放電装置（１０８）からモータ（１０４）へ伝送される電圧、電流、モータ（１０４）の回転速度、トルク、および回転方向を制御する。
（３） 発電機（１０２）及び蓄放電装置（１０８）が共同してモータ（１０４）を駆動する電圧、電流、回転速度、トルクと回転方向を制御する。
（４） 発電機とモータとの間の回転方向関係を制御する。
（５） 発電機（１０２）からモータ（１０４）を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御し、及び同時に蓄放電装置（１０８）の充電時期、充電電圧、充電電流、および充電停止時期を制御する。
（６） 発電機（１０２）から蓄放電装置（１０８）の充電電圧、電流、充電開始時期と充電停止時期を制御する。
（７） モータ（１０４）は再生可能エネルギーによる発電で蓄放電装置（１０８）の開始充電時期、充電電圧、充電電流と充電停止時期を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置する。その中の前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図４は図１に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
図５は図２に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
図６は図３に前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めてモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置する。後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図７は図１に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図８は図２に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図９は図３に後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に変速装置（１０３）を設置し、及びモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０６）を設置する。前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーンまたはプーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーンまたはプーリーとベルト、及びレバーにのうち少なくとも一方より構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図１０は図１に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１１は図２に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１２は図３に前置された変速装置（１０３）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置する。伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
図１３は図１に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１４は図２に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１５は図３に伝動装置（１０９）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置する。前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
図１６は図１に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１７は図２に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
図１８は図３に伝動装置（１０９）及び前置された変速装置（１０３）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、モータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置する。その中の後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
図１９は図１に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図２０は図２に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図２１は図３に伝動装置（１０９）及び後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置する。人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置し、及びモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置する。前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
図２２は図１に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図２３は図２に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
図２４は図３に伝動装置（１０９）と前置された変速装置（１０３）と後置された伝動装置（１０６）を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置する。伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図２５は図１３に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図２６は図１４に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図２７は図１５に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置する。その中の前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図２８は図１６に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図２９は図１７に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図３０は図１８に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めてモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置する。その中の後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図３１は図１９に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図３２は図２０に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図３３は図２１に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置し、またモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置する。その中の前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図３４は図２２に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図３５は図２３に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図３６は図２４に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）を制御することにより、伝動装置（１０９）に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力により駆動される車両用発電機を設け、人力で発電機を駆動してから、発電機が発生する電気エネルギーで直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を駆動と制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に制御することにより、モータで負荷を駆動する。
１０１：人力駆動入力装置、
１０２：発電機、
１０３：前置された変速装置、
１０４：モータ、
１０５：負荷、
１０６：後置された伝動装置、
１０７：電気制御装置、
１０８：蓄放電装置、
１０９：伝動装置、
１１０：制御可能なクラッチ装置。

Claims (13)

  1. 一種の人力に駆動される人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動し、その特徴は人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから負荷を駆動し、主な構成は以下を含み、
    人力駆動入力装置（１０１）は人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機（１０２）を駆動し、または伝動変速を経て、発電機（１０２）を駆動し、
    発電機（１０２）は、交流または直流発電機により構成されることを含み、直接または前置された変速装置（１０３）を経て、人力駆動入力装置（１０１）の回転運動のエネルギーにより駆動され、生成された電気エネルギーを出力し、
    モータ（１０４）は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機（１０２）の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷（１０５）を駆動し、または伝動変速を経て、負荷（１０５）を駆動し、
    上述の発電機（１０２）の入力回転速度とモータ（１０４）の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧および電流と回転速度とがトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機（１０２）の電気エネルギーの出力端とモータ（１０４）の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機により発電される電気エネルギーを制御し、及び／またはモータ（１０４）に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御することを特徴とする人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  2. 発電機（１０２）がモータ（１０４）に出力する電気エネルギーに対する制御機能は以下を含み、
    （１）発電機（１０２）により発電される電気エネルギーでモータ（１０４）を駆動し、またモータ（１０４）制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、一方向導電回路装置、例えばダイオードまたはサイリスタの制限を通して、またはスイッチの操作を通して、発電機へのフィードバックができない、及び／または、
    （２）発電機（１０２）により発電される電気エネルギーでモータ（１０４）を駆動し、及びモータ（１０４）制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、逆方向に発電機（１０２）を駆動することにより、発電機をモータ機能として稼動させることを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  3. 発電機（１０２）がモータ（１０４）に出力する電気エネルギーに関する構成及び稼動特性は、（１）〜（８）の少なくとも１つを含み、
    （１）直流発電機の電気エネルギーにより直接直流モータを非同期的に駆動する、及び／または、
    （２）直流発電機の電気エネルギーによりインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を経て、交流モータを非同期的に駆動する、及び／または、
    （３）交流発電機の電気エネルギーにより直接交流モータを非同期的に駆動する、及び／または、
    （４）交流発電機の電気エネルギーによりインバータを経て、直流モータを非同期的に駆動する、及び／または、
    （５）発電機の回転方向とモータの回転方向は同じである、及び／または、
    （６）発電機の回転方向とモータの回転方向は異なる、及び／または、
    （７）モータの回転方向は固定であり、発電機の回転方向とは無関係である、及び／または、
    （８）モータの回転方向は電気制御装置に制御され、発電機の回転方向とは無関係であることを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  4. 主な構成は以下を含み、
    人力駆動入力装置（１０１）は人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機（１０２）を駆動し、または伝動変速を経て、発電機（１０２）を駆動し、
    発電機（１０２）は、交流または直流発電機により構成されることを含み、人力に駆動される入力装置（１０１）の回転運動のエネルギーに駆動され、形成される電気エネルギーを出力し、
    モータ（１０４）は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機（１０２）の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷（１０５）を駆動し、または伝動変速を経て、負荷（１０５）を駆動し、
    上述の発電機（１０２）の入力回転速度とモータ（１０４）の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧および電流と回転速度とがトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機（１０２）の電気エネルギーの出力端とモータ（１０４）の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機により発電される電気エネルギーを制御し、及び／またはモータ（１０４）に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  5. 人力駆動入力装置（１０１）とモータ（１０４）との間に電気制御装置（１０７）を設置し電気制御装置（１０７）は、電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成されることにより、発電機（１０２）からモータ（１０４）へ伝送する電圧と電流を制御し、及び／またはモータ（１０４）へ入力する電圧と電流を制御することにより、モータ（１０４）の回転速度、トルク、および回転方向を制御することを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  6. 発電機（１０２）とモータ（１０４）との間に電気制御装置（１０７）及び蓄放電装置（１０８）を設置し、蓄放電装置（１０８）は、充放電可能な電池、またはキャパシタ、またはスーパーキャパシタのうち少なくとも一方により構成され、蓄放電装置（１０８）に出力できるインタフェースであって、プラグまたはソケット及びコネクタのうち少なくとも一方を設置することにより、外部電流の蓄放電装置（１０８）に対して充電し、または蓄放電装置（１０８）により外部に対して電気を供給し、
    電気制御装置（１０７）は電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成され、発電機（１０２）とモータ（１０４）と蓄放電装置（１０８）と間の電気エネルギーの稼動を制御し、（１）〜（７）の少なくとも１つの制御機能を含む、
    （１）発電機（１０２）からモータ（１０４）へ伝送する電圧と電流を制御し、及び／またはモータ（１０４）へ入力する電圧と電流を制御することにより、モータ（１０４）の回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    （２）蓄放電装置（１０８）からモータ（１０４）を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    （３）発電機（１０２）及び蓄放電装置（１０８）が共同してモータ（１０４）を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    （４）発電機とモータとの間の回転方向関係を制御する、
    （５）発電機（１０２）からモータ（１０４）を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御し、及び同時に蓄放電装置（１０８）の充電時期、充電電圧、充電電流と充電停止時期を制御する、
    （６）発電機（１０２）から蓄放電装置（１０８）の充電電圧、電流、充電開始時期、および充電停止時期を制御する、
    （７）モータ（１０４）は再生可能エネルギーによる発電で蓄放電装置（１０８）の開始充電時期、充電電圧、充電電流、および充電停止時期を制御することを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  7. 前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比は固定、または可変可能な回転伝動装置であることを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  8. 後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であることを特徴とする請求項１に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  9. 人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、
    伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  10. 人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、
    伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  11. 人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、
    前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、
    伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  12. モータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、
    後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、
    伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  13. 人力駆動入力装置（１０１）と発電機（１０２）との間に前置された変速装置（１０３）を設置し、またモータ（１０４）と負荷（１０５）との間に後置された伝動装置（１０６）を設置し、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に伝動装置（１０９）を設置し、及び人力駆動入力装置（１０１）と伝動装置（１０９）との間に制御可能なクラッチ装置（１１０）を設置し、
    前置された変速装置（１０３）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、後置された伝動装置（１０６）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、
    伝動装置（１０９）は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置（１０１）と負荷（１０５）との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置（１１０）は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
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